книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры

Дополнительное исследование влияния шага свивки на анкеровку канатов в бетоне (призмах и балках) пока­ зало, что по своим анкерующим свойствам канаты диа­ метром 4,5 мм с шагом свивки 40 и 80 мм практически одинаковы [119].

Исходя из технологических соображений и учитывая опыт применения арматурных канатов за рубежом (см. табл. 11 и 13), в нашей стране рекомендовано произво­ дить и применять семнпроволочные арматурные канаты с шагом свивки, равным 14—16 диаметрам каната.

Рациональный шаг свивки основных конструкций ар­ матурных двух- и трехпрядных канатов, обеспечивающих более надежное сцепление их с бетоном и допускаемый коэффициент использования прочности исходной прово­ локи приведен в работе [11]. Согласно этим данным, оп­ тимальная кратность шага свивки первого повива пряди 1X19 равна 10, второго повива пряди 1X19—14, канатов

2X7—12,25^13,4; 2X19—12,25-г-13,5; 3X7—15-^16,6 и

3X19—15-4-16,7.

Машины для свивки канатов большинства этих кон­ струкций (из прядей), приведенные в табл. 86, указаны, исходя из фактически имеющегося оборудования. Наи­ более технологичными являются пряди 1X12 канатов 2X12, так как их свивают в один прием на двенадцатишпульной машине сигарного типа с полной ее загрузкой. Изготовление двух- и трехпрядных канатов будет суще­ ственно упрощено и облегчено при оснащении канатных цехов специальными канатовьющими машинами.

Оптимальный диаметр центральной проволоки

Соотношения диаметров центральной и наружных проволок в арматурных канатах различны. Так, в образ­ цах арматурных канатов 1X7 диаметром 9 и 15 мм япон­ ской фирмы «Дайчи» наружные и центральная проволо­ ки не отличаются друг от друга. По стандарту США ASTM 416-57Т минимальная разница между диаметрами цент­ ральной и любой из наружных проволок арматурных ка­ натов колеблется в пределах от 1,2 до 1,8%. По англий­ ским данным и материалам ФРГ, диаметр сердечника должен превышать диаметр наружных проволок арма­ турного каната не меньше чем на 7,5%, по австралийско­ му стандарту ASA 142-1963—не менее чем на 3%.

Для определения рационального размера проволок

190

Т а б л и ц а 88

Агрегатная прочность, ползучесть и выносливость отпущенных арматурных канатов конструкции 1X7 диаметром 6 мм

при различных диаметрах центральной проволоки и постоянном

автором было проведено специальное исследование на опытных канатах диаметром б мм с шагом свивки, рав­ ным 15 диаметрам. Наружные проволоки всех канатов имели один и тот же диаметр 2 мм, центральные — от 2,0 до 2,3 мм. После свивки опытные канаты подвергали низ­ котемпературному отпуску нитью в расплаве соли. Ре­ зультаты испытаний этих канатов в ЦНИИЧМ на агре­ гатную прочность, ползучесть и выносливость приведены в табл. 88.

Кроме того, в ЦНИИЧМ (автором) и во ВНИИЖелезобетоне (Ю. А. Тевелевым)1 были изучены арматурные канаты диаметром б мм с сердечником, имевшим диа­ метр 2,0; 2,1 и 2,3 мм, и шагом свивки, равным 10 диамет­ рам.

Эксперименты показали, что изменение диаметра сер­ дечника существенно сказывается на податливости кана­ т а — жесткость сцепления с бетоном значительно увели­ чивается с увеличением диаметра центральной проволо­ ки при испытаниях на выдергивание.

Для определения плотности свивки каната с сердеч­ никами различных диаметров провели также опыты по двустороннему обжатию его на 50-т прессе. При этом проводили замеры поперечных деформаций каната. Ка-

1 Т е в е л е в Ю. А., Ю х в е ц И. А. — В кн. Анкеровка арма­ туры в бетоне (исследование прочности н податливости). М., «Стройиздат», 1969, с. 92—96.

191

нат с сердечником большего диаметра оказался более жестким, чем канат с сердечником меньшего диаметра.

Результаты исследований показывают, что в арма­ турном канате при нормальном шаге свивки 10—15 dK диаметр сердечника должен быть больше диаметра на­ ружных проволок примерно на 10%.

5. ОТПУСК АРМАТУРНЫХ КАНАТОВ

Повышение ряда механических свойств, в частности пластичности и упругости канатов может достигаться свивкой их из отпущенных проволок (по А. А. Бабошину) или агрегатным отпуском канатов, изготовленных из холоднотянутых проволок [13].

В начале организации производства арматурных ка­ натов были опробованы оба указанных способа. Сопо­ ставление их влияния на механические свойства неотпущенных арматурных канатов, свитых из холоднотянутых

Т а б л и ц а 89

Механические свойства арматурных канатов диаметрами 4,6 и 15 мм, после низкотемпературного отпуска

192

Рис. 62. Графики нагрева канатов конструкции 1X7 диа ­

380'С 450°С

194

Рис. 63—65 иллюстрируют влияние низкотемператур­ ного отпуска арматурных канатов на важнейшие меха­ нические свойства центральных и наружных проволок при агрегатном нагреве образцов канатов в расплавах солей и щелочей, в воздушной среде и в кипящем слое.

Для лучшей сопоставимости результатов эксперимен­ тов на графиках рис. 63—65 характеристики механи­ ческих свойств даиы в процентах к исходным, приня­ тым за 100%- В качестве исходных взяты соответствую­ щие показатели проволоки, не подвергнутой отпуску (табл.91).

Опыты показали нецелесообразность отпуска арма­ турных канатов конструкции 1X7 в трубчатой электро­ печи СЗП-234 и в расплаве свинца. В настоящее время промышленный отпуск этих канатов осуществляется на трубчатых поточных установках, которые были впервые в СССР построены п освоены на БМК.

Установка состоит из печи ОКБ-911 с двумя само­ стоятельными зонами. Внутри каждой зоны расположен электрический калорифер. Через обе зоны при помощи вентиляторов продувают воздух, который нагревается, проходя через калорифер, и в свою очередь отдает тепло шести канатам, движущимся с разматывающих уст­ ройств на наматывающие.

Режим отпуска арматурных канатов характеризует­ с я температурой первой н второй зон печи и скоростью движения каната. Критериями оценки служат качество отпущенного каната и производительность установки. Для выбора рационального режима проведены следую­ щие эксперименты. Температуру в первой зоне печи из­

прохождения канатов варьировали ступенями: 3; 3,5 и 4 м/мнн. Испытания показали, что изменение температу­ ры в обеих зонах лишь незначительно влияет на упругие и пластические свойства канатов, а главное влияние ока­ зывает продолжительность нагрева, определяемая ско­ ростью движения каната в данной печи.

Была также опробована и затем внедрена скорость 2,6 м/мин при температуре первой зоны 320—330° С и второй 470—480° С. Сравнительно -невысокая температу­ ра обеих зон вызвана необходимостью гарантировать требуемую прочность готовых канатов при остановке аг­ регата. Выбранный режим обеспечил вполне удовлет­ ворительные и устойчивые механические свойства ка­ ната.

Результаты механических испытаний арматурных ка­ натов в зависимости от продолжительности нагрева в печи ОКБ-911 ОСПЗ приведены в табл. 92.

Из этой таблицы следует, что оптимальная длитель­ ность отпуска каната диаметром 15 мм на данном заводе равна 5,3—5,6 мин, что соответствует скорости 2,7—2,8

196

Одесский сталепроволочно-канатный завод (ОСПКЗ) и ЦНИИЧМ в течение ряда, лет проводили под руковод­ ством автора и Н. С. Золотухиной эксперименты по от­ пуску арматурных канатов конструкции 1X7 диаметра­ ми 4,5 и 9 мм электроконтактным методом. Испытания выполняли сначала на лабораторной установке ОСПКЗ, затем на опытно-промышленном агрегате (рис. 67). В табл. 93 приведены характерные выборочные данные ла­ бораторных опытов. Образцы опытных канатов, направ-

197

ленные потребите­ лям для определе­ ния их качества, по­ лучили положитель­ ную оценку.

В результате экс­ периментов был раз­ работан (ВНИЭТО) проект однониточного опытно-про­ мышленного агрега­ та СКБ-914-915 (позднее построен­ ного на ОСПКЗ) . Некоторые данные, полученные на этом агрегате, приведены в табл. 94.

Изготовленные на ОСПКЗ опытно-про­ мышленные партии арматурных кана­ тов диаметром 6 мм детально изучены в ЦНИИЧМ и на за­ воде. Для производ­ ства арматурных ка­ натов этих партий была использована углеродистая катан­ ка диаметром 6,5 мм из сталей 80 и 75 с

С и 0,6% Мп Ма­

199